1、第十章 活性染料,引言 活性染料的發展 活性染料的結構及性能 活性染料的染色機理 活性染料的性能改進與發展,引言,早在一個多世紀之前，人們就希望制得能夠與纖維形成共價鍵合的染料，從而提高染色織物的耐洗牢度。直到1954年，卜內門公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在應用中發現含二氯均三嗪基團的染料在堿性條件下可與纖維素上的伯羥基發生共價鍵合，進而堅牢地染著在纖維上，就此出現了一類能與纖維通過化學反應生成共價鍵的反應性染料，亦被稱為活性染料。活性染料的出現，為染料的發展史揭開了嶄新的一頁,活性染料自1956年問世以來，其發展一直處于領先地位。目前世界上纖維素纖維用活性染料的年產量

2、占全部染料年產量的20左右，由于活性染料是取代禁用染料以及其它類型纖維素纖維用染料如不溶性偶氮染料、硫化染料和還原染料等的最佳選擇之一，同時由于新開發的纖維素產品如 Lyocell纖維等產量的增加，再加上纖維素纖維（主要是棉）的穩定增長，纖維素纖維用活性染料的年產量將可能繼續增長，且其增長速度要比棉的增長更快。另外，羊毛染色用活性染料的產量雖然無法與纖維素纖維用活性染料相比擬，但目前也有0.50.8的比例。同時，由于重金屬殘量對人體和環境都有影響而受到嚴格控制，活性染料在用于羊毛和聚酰胺纖維上取代含金屬染料的趨勢也在增加,活性染料之所以普及那么快，是因為該染料具有如下特點： 染料與纖維之間發生

3、共價鍵結合，活性染料在纖維上一經染著，就有很好的染色牢度，尤其是濕牢度。此外，染料染著于纖維后，不會像某些還原染料那樣產生光脆損。 色澤鮮艷度、光亮度特別好，有的可超過還原染料。 生產成本較低，要比還原染料、溶靛素染料便宜得多。 色譜很齊全，一般不要其它類染料配套應用。 國內已能大量自制，可節約外匯支出,在使用中還存在著一些問題： 纖維素用活性染料染色時為了得到高的染料吸盡率，需要耗用大量的食鹽或硫酸鈉等電解質，這樣染色后的廢水成為有色含鹽污水，鹽濃度高，色度也高。 活性染料耐氯漂和日曬牢度一般來說不及還原染料，蒽醌結構的藍色品種有煙氣褪色現象，有的還會和纖維素纖維發生不同程度的共價鍵斷裂，并

4、且在染色過程中染料在水中會發生水解而失去和纖維反應的能力，降低染料的利用率,活性染料的發展,20年代開始，汽巴公司開始了有關三聚氯氰染料的研究，這種染料的性能優于所有直接染料，其中特別是Chloratine Fast Blue 8G引入注目。它是將一個含有胺基的藍色染料與帶有三聚氯氰環的黃色染料組成為綠色調的內分子組合，即,Chloratine Fast Blue 8G,1923年，汽巴公司發現了酸性一氯均三嗪染料染于羊毛上，能獲得高的濕牢度。這是染料與羊毛上的伯胺基或亞胺基形成羊毛染料共價鍵結合的結果，從而在1953年發明了CibalanBrill 型的染料。同時，在1952年，赫斯特公司亦

5、在研究乙烯砜基團的基礎上，生產了用于羊毛的活性染料，即Remalan。但是這兩類染料，當時并不很成功。這些研究卻引起卜內門公司拉蒂(Rattee)和斯蒂芬(Stephen)的興趣，他們從研究羊毛活性染料和三聚氯氰的反應活潑性轉到了染纖維素纖維的活性染料，并在1956年終于生產了第一個棉用商品活性染料，稱為普施安(Procion)，即現在的二氯均三嗪染料,1957年，卜內門公司又開發了一氯均三嗪活性染料，稱Procion H。這是因為二氯均三嗪型雖然反應活潑性高，但容易水解，只適合于低溫染色，而一氯均三嗪型活潑性低，穩定性則較好，更適合于高溫染色與印花。 1958年，赫斯特公司又將乙烯砜基活性染

6、料成功地用于纖維素纖維的染色，稱之謂雷瑪唑（Remazol）染料。 1959年山德士公司和嘉基公司分別正式生產了另一種活性基團的染料，即三氯嘧啶型，前者商品名為黛棉麗（Drimarene），后者稱麗阿通（Reacton）。1971年又在這一基礎上開發出性能更好的二氟一氯嘧啶型活性染料。 1966年，汽巴公司研制出一種以a溴代丙烯酰胺的活性染料，它在羊毛染色上具有較好的性能，這為以后在羊毛上采用高牢度的染料奠定了基礎,1972年，卜內門公司又在一氯三嗪型活性染料基礎上研制出具有雙活性基團的染料，即Procion HE。這類染料在與棉纖維的反應性、固色率等性能方面又有進一步的改進。 1976年，卜

7、內門公司又生產了一類以膦酸基為活性基團的染料，它可以在非堿條件下和纖維素纖維形成共價鍵結合，特別適合于和分散染料同浴染色或同漿印花，商品名稱為普施安T。說明活性染料的應用已滲透到化纖混紡產品的領域。 1980年，日本住友公司在乙烯砜型Sumifix染料基礎上又開發出乙烯砜與一氯均三嗪雙活性基團的染料，不僅固色率有所提高，而且具有優異的堅牢度。 1984年日本化藥公司又在化纖混紡染色方面取得進展，研制出一種商品名為卡雅賽隆(Kayacelon)的活性染料，是在均三嗪環的基礎上加入菸酸取代基。它可以在高溫和中性條件下和纖維素纖維起共價鍵反應，因而特別適合用于分散/活性染料高溫高壓一浴染色法的染滌/

8、棉混紡織物,19581965年我國主要生產X型、K型和KD型共33個品種。60年代后期至70年代初相繼發展了KN型和M型活性染料。70年代中期開發了含膦酸基的新的P型活性染料。80年代初期又開發了含氟氯嘧啶的F型活性染料以及含甲基牛磺酸乙基砜的W型毛用活性染料。近年又開發出KE型、R型(含菸酸取代基)及含二氯喹噁啉的E型活性染料，約11個大類、150個品種，產品基本上滿足國內印染工業的需要，并且每年有大量出口。在新的研究領域，如雙分子活性染料、毛用活性染料，滌棉混紡一浴一步高溫高壓法用染料等方面，均進行了與生產密切結合的研究,第三節 活性染料的結構及性能,一、活性染料的結構 活性染料與其它類染

9、料最大的差異在于其分子當中含有能和纖維的某些基團(羥基、氨基)通過化學反應形成共價結合的活性基(亦稱反應基)。可用下列通式表示活性染料的結構 SDBRe S 水溶性基團 D 染料母體 B 連接基； Re 活性基,S,B,D,離去基團,活性染料應用在紡織纖維上至少應具備下列條件： 高的水溶性。 高的儲藏穩定性，不易水解。 對纖維有較高的反應性和高的固色率。 染料纖維間結合鍵的化學穩定性高，即使用過程中不易斷鍵褪色 擴散性好，勻染性、透染性良好。 各項染色牢度，如日曬、氣候、水洗、摩擦、耐氯漂等牢度均好。 未反應的染料及水解染料，染后容易洗去，不沾色。 染色的提升性好，即可染得深濃色,二、活性基團

10、 活性基團的要求 首先活性基團必須具備能與纖維進行共價結合的能力，即反應性。反應性的高低不僅決定染料與纖維的反應速率，而且在一定程度上還決定染料在纖維上的固色率。 活性基團還與染料的穩定性有關，尤其重要的是儲存穩定性。反應性太強，活潑性太高，染料容易水解，無法保存。染料與纖維化學結合后，產生的共價鍵一般是穩定的，但在一定酸、堿條件下會裂解，即斷鍵，并造成色牢度的降低。活性基團與纖維結合鍵的穩定性是相關的,活性基團還決定纖維印染加工工藝條件，例如反應性高的活性基染料的染色可以在較低的固色溫度下進行，可以在堿性較弱或堿劑濃度較低的條件下進行固色；而反應性低的活性基則恰恰相反，要在較高的固色溫度及較

11、高的pH值下進行染色。反應性低的活性基染料，還適用于印花工藝中，因為它可以保持印漿的穩定。 此外，活性基結構與染料的溶解度、直接性、及擴散性等也有一定的聯系。 所以活性基團在活性染料結構中占有非常重要的地位,二）活性基團的分類 活性染料主要有以下幾種活性基團： （1）均三嗪活性基 由于這類活性基團具有較大的適應性，因而在活性染料中占主要地位。其中最普遍的是二氯均三嗪 (Procion MX，國產X型)，與一氯均三嗪 (Procion H，國產K型)兩大類,二氯均三嗪，X型 一氯均三嗪，K型,X型反應活潑性高，但容易水解，適合于低溫染色。K型活潑性降低，不易水解，固色率有所提高，適合于高溫染色與

12、印花。 這類活性基的“染料一纖維鍵的穩定性，主要與均三嗪核上碳原子的帶電性有關。通常核碳原子的正電性越高，染料的反應性越高，“染料纖維”鍵的耐堿水解穩定性越差。因此，均三嗪核上各種取代基均會影響“染料纖維”鍵的耐酸或耐堿的穩定性。所以二氯均三嗪活性染料與纖維的結合鍵較一氯均三嗪染料為差，尤其是耐酸性水解。這是由于均三嗪核上的氯原子水解后所生成的酸對結合鍵具有自動催化水解作用的關系,在二氯均三嗪中用一個甲氧基來取代氯原子，由于甲氧基是供電子基，電子誘導的結果，減弱了核碳原子的正電性，從而使其反應性有所降低。這樣就產生了Cibacron Pront染料。其反應性介于一氯均三嗪與二氯均三嗪之間，具有

13、較好的印漿穩定性，特別適用于短蒸印花工藝,一氯甲氧基均三嗪,又如在一氯均三嗪的基礎上，采用負電性更強的氟來取代氯，這樣可使均三嗪核上碳原子帶有較強的正電性，從而比一氯均三嗪型活性基團更為活潑，這就是Cibacron F染料。它更適合于中低溫染色的工藝 (4060,一氟均三嗪,2) 嘧啶活性基 整個嘧啶基由于是二嗪結構，核上碳原子的正電性較弱，因而它要比均三嗪結構的反應性為低。例如二氯嘧啶或三氯嘧啶(Drimarene X，Reacton)比一氯均三嗪染料的反應性還低，而穩定性最高，含這種活性基的染料最不易水解，“染料一纖維”鍵的穩定性亦高，特別適合于高溫染色,二氯嘧啶 三氯嘧啶,二氟一氯嘧啶,

14、在三氯嘧啶基的基礎上引入不同的取代基能改變活性基團的反應性，從而改進它的一系列性能。例如在2,4氯的位置上用更活潑的氟來取代，形成二氟一氯嘧啶的活性基(Drimarene R，K)，使它具有中等的反應活潑性，而有較高的固色率，更重要的是它與纖維的結合鍵有很好的耐酸和耐堿的水解穩定性,3) 乙烯砜活性基 Remazol、Sumifix、國產KN型染料都是一種羥乙基砜硫酸酯結構的染料，它在微堿介質(pH值8)中轉化成乙烯砜基而具有高的反應性，與纖維形成穩定的共價鍵結合，故這類染料統稱乙烯砜基活性染料。 乙烯砜基的反應活潑性介于二氯均三嗪和一氯均三嗪之間，染色溫度5070。但乙烯砜基團的直接性很低，

15、因此要使染料很好地用于吸盡染色，只好從染料母體結構上去考慮。這種類型的染料更適合用在冷軋堆法、連續染色法及印花工藝中,4）復合活性基 (多活性基) 復合活性基的活性染料，即在一個染料大分子中含有兩個相同的活性基團或兩個不同的活性基團。這樣不僅增加了染料與纖維羥基反應的機會，可提高固色率至8090的水平，而且由于染料分子的增大，還提高對纖維的親合力，在高溫染色條件下有利于染料的滲透與勻染,雙側型。染料的結構通式為： 單側型。染料結構通式為： 架橋型。染料結構通式為,以上結構的染料，最早是由卜內門公司開發的，稱Procion SP(用于印花)及Procion HE(用于染色)，我國生產的KD、KE

16、和KP型均屬此類。 單側型由于大多數不呈線狀結構，染料與纖維的共平面性較差，直接性低，主要適用于印花，如Procion SP、國產的KP型。這種染料固色率很高，水解染料少，后處理就比較簡單。雙側型及架橋型的染料由于呈線狀結構，直接性較高，更適用于吸盡染色法，Procion HE型及國產KD、KE型大多屬于此類,乙烯砜活性基直接性比較低，再引入一氯均三嗪活性基后有利于提高染料的親合力，使之適合于吸盡染色法。其反應活潑性介于乙烯砜型與一氯均三嗪之間，因而可在5080較廣的染色范圍內應用。這種復合型活性染料的結構特征是屬于單側型，其結構通式為,5)膦酸基活性基 一般活性染料均是利用活性基團在堿性介質

17、中與纖維素纖維起反應而結合的，但這在與分散染料拼混，應用于滌棉混紡織物印花或染色時就有問題，因為分散染料遇到堿劑會影響給色量與鮮艷度。為了克服上述缺點，卜內門公司于1976年開發出這種以芳香膦酸為活性基團的染料，商品名為Procion T，國產稱P型。其通式為,三、染料母體 染料母體是活性染料的發色部分，它賦以活性染料不同的色澤、鮮艷度、牢度、直接性。大多數活性染料的母體結構與酸性染料相似，少數和酸性媒染染料結構相似，但也并不限于酸性染料。 通常黃、橙、紅淺色色調的染料系用單偶氮及雙偶氮染料，紫、灰、黑、褐色等暗色系用金屬絡合染料，艷藍及綠色常用由溴氨酸合成的葸醌衍生物或酞菁染料,一）、母體與

18、直接性的關系 染料母體的直接性與活性染料的反應性、固色率、沾色性等關系很大。一般染料母體應對纖維有一定的直接性，不宜過低，否則會影響活性染料染色時的吸附和固色率，尤其是浸染時需要用直接性較高的活性染料，分子結構多數比較大。但直接性也不宜過高，因為有部分活性染料在反應時會水解形成水解染料，而水解染料必須易于洗除；如果水解染料直接性過高，必然會影響水解染料尤其是用在印花時從纖維上洗凈，形成沾色或降低色牢度,二）母體與鮮艷度、色牢度的關系 活性染料一般都比較鮮艷，并具有很好的色牢度，這與母體染料的結構是分不開的。例如銅酞菁結構的活性染料，就是以顏色的鮮艷度和日曬牢度優異著稱的。近年來在這方面又有進一

19、步的提高，例如采用帶熒光的染料母體。銅絡合的偶氮染料色光亦較艷，多為紅紫到藍色，且耐曬牢度高。幾乎所有紅光艷藍都是以蒽醌為母體的，色光鮮艷，親合力小，易洗滌性好，日曬牢度亦佳。深藍品種采用金屬絡合的甲臘型發色體，進一步提高于氣候牢度和鮮艷度，已投入市場的Drimarene 藏青RGL(山德士)，Levafix PRA(拜耳)和國產活性深藍F4G，都是這類結構的染料。活性嫩黃耐氯牢度曾是一個老大難的問題，后來采用含吡啶酮的衍生物為母體可改進染料的耐氯牢度,四、活性染料的性能指標 （一）溶解度 品質好的活性染料應有良好的水溶性，尤其是印花或軋染用的活性染料，因為應用時染料濃度比較高，故要選用溶解度

20、在l00g/L左右的品種。熱水能加速染料的溶解，尿素有一定的增溶作用，但食鹽、元明粉等電解質會降低染料的溶解度，應用時應給予充分的注意。另外，KN型染料在堿性溶液中生成乙烯砜會降低染料的溶解度,二）擴散性 擴散性是指染料向纖維內部移動的能力。溫度有利于染料分子的擴散，低溫染色時，纖維溶脹較難，染料擴散慢，而高溫染色則相反。擴散系數大的染料，反應速率和固色效率高，勻染和透染程度也好，但它的影響，不如染料的直接性大。擴散性能的好壞，取決于染料的立體結構和分子量的大小，分子越大，擴散性能越差，酞菁染料就是一個例子。其它外部因素，諸如纖維的結構(棉或粘膠纖維)、電解質、助劑、染液pH值等，都會影響染料

21、的擴散,三）固色率 固色率是評定活性染料質量優劣的主要指標，活性染料的改進和發展主要在于提高染料在纖維上的固色率。 從活性染料與纖維素纖維的反應動力學和反應機理中可以看出，活性染料染色時，染料活性基與纖維的反應和活性基本身的水解反應之間的矛盾與競爭，對活性染料在纖維上固色起著決定性的作用。一般講，要求把染料被水解而損失的量降低到愈少愈好，也就是說要有高的固色率,活性染料的固色率，與很多因素有關，上述活性基團的結構、反應性、結合鍵的穩定性、染料的直接性以及染色條件、溫度、pH值、浴比等都會影響固色率。所以提高活性染料的固色率，要從兩方面著手，一是從染料結構、母體染料的直接性、活性基團的改進以及采

22、用多活性基團等途徑去考慮；另一方面是采用好的印染加工工藝及條件，以促進染料在纖維上的固色率。降低染料水解的措施有： （1）低溫 溫度對染料反應速率影響很大，溫度越高，反應速率越快，雖然固色速率與水解速率均相應增加，但溫度高，水解速率的增加更大，這樣就影響固色率的提高。近年國外較多介紹應用冷軋堆工藝，從實際的測定來看，冷軋堆工藝的固色率確實較其它工藝為高，這就證明低溫措施的重要性。在浸染中，有同樣的結果，溫度越高，染料的親合力或直接性越低，而水解速率常數則越高，固色率相應較低,2）加鹽類 鹽類作為電解質加入到活性染料染浴中后，能相應增強染料的反應性與直接性，有利于染料在染浴中的吸盡，從而提高固色

23、率。 （3）小浴比 染浴浴比越大，就越不易吸盡。根據維克斯塔夫的測定，浴比為1:30時，僅有l0吸盡，而在1:1浴比下，幾乎有80吸盡。吸盡率高，則固色率亦高，因此近年染色工藝的發展是采用小浴比染色工藝，浸染的浴比可以提高到1:5左右，包括采用筒子紗染色、卷染與新的浸染法。軋染、軋卷法的浴比則可以達到1:1。 （4）pH值的控制 一般情況下，pH值越高，纖維帶負電荷也高，因而使陰離子活性染料對纖維的親合力由于同性離子相斥的關系而降低，在pH值1112時，是一個轉折點，此時，染料的水解速率迅速增加而親合力或直接性則明顯降低，因而固色效率也明顯降低。所以為了提高固色率，要控制pH值在適當的范圍，一

24、般不要大于11.5,第四節 活性染料的染色機理,一、纖維素纖維的染色機理 纖維素纖維的離子化 纖維素纖維在一般中性介質中是不活潑的，它與活性染料及其它染料一樣，只是一種吸附關系，不可能產生牢固的化學結合，只有當纖維素纖維在堿性介質中時，才能起共價結合,染料與纖維的反應歷程與結合形式 1. 染料的親核取代反應 氯代均三嗪型及嘧啶型活性染料與纖維的反應均可用這種機理來解釋。由于活性基團的芳香雜環核上氮原子的負電性較碳原子為強，因此使雜環各個碳原子呈現正電性較強。它的正電性不僅與雜環核本身性質有關，而且還受核上取代基的影響。 由于與碳連接的氯原子負電性也很強，電子誘導的結果使碳原子呈現更強的正電性,

25、這樣芳香雜環上的碳原子更易受到親核試劑的攻擊，發生親核取代反應。纖維素纖維在堿性介質中的離子化，生成纖維素負離子（親核試劑），它能與活性染料的活性基團上的氯原子起親核取代反應： 堿液中的OH 離子也是一種親核試劑，同樣可以與活性染料發生親核取代反應，成為水解染料,鹵代氮雜環活性基的反應性能和雜環的電子云密度分布有關,根據計算常見氮雜環的電子云密度分布如下,以上反應所形成的染料纖維共價鍵（DF鍵）是一種酯鍵。這是因為均三嗪環活性基團可以視為三聚氰酸的酰氯，而含羥基的纖維素則為醇類，這樣便形成酯鍵即RCOOR。由于乙烯砜活性基團與纖維所形成的共價鍵是一種醚鍵，這樣，由于DF 鍵的結構不同，在鍵的穩

26、定性方面會產生明顯的區別,染料的親核加成反應 乙烯砜型活性染料與纖維的結合是一種親核加成反應。其反應過程如下,以上反應所形成的染料纖維結合鍵是一種醚鍵，即ROR，在DF 鍵的牢度上與酯鍵結合是有區別的,二、影響活性染料與纖維素纖維反應速率的因素 活性基團與纖維的反應性一般通過反應速率來表示，簡單地說，即反應的快慢。它與溫度、pH值、浴比等均有關系。反應速率的快慢不能完全說明染料的優劣，反應太快或太慢都不一定適宜，反應太慢，染料不能與纖維起反應；反應太快，則影響染料的穩定性，在儲存及應用中也造成困難。 與纖維的反應速率一般總是和水解速率成正比例的。當然染料與纖維的反應，在正常條件下總是大于與水的

27、反應速率的，這可以從活性染料反應動力學上取得答案。染料與纖維的反應速率及與水的反應速率的關系如下,第一個因素，從原子的立體結構來分析，二者的反應常數不可能有很大的差異，因此KF/KW1，對反應速率比影響較小。 第二個因素，CellOOH，由表10-5可知，當pH值在711的范圍內時，這個比值基本上是恒定的，約在30左右，即CellO大于OH30倍；pH值超過1l后，pH值越高，比值越小。這就是說，固色反應雖然加快，但水解反應比固色反應增加得更快，這就是通常固色時pH值要控制在1l以下的原因，此時既有較快的速率，又有較好的固色率,第三個因素，DF/DW是決定反應速率比的一個很重要的因素。根據維克

28、斯塔夫在染色實驗中的測定(表l0-6)，在1:30的浴比下，染料由于反應性及親合力等條件不同，可以使染料被纖維吸收的值有很大的變化，這樣DF/Dw值變化就大。當染料的吸收率在10時為15，染料吸收率達到90時為1227。這樣染料在纖維上與在水中的反應速率比應該是： RF/RW 1(151227)30 45037000 這個因素可以說明，在正常染色條件下，染料與纖維的反應速率總要比水解速率大得多,除了以上的一些因素外，反應速率與溫度、pH值、活性基團的關系如下： a)據測定，反應速率RF與溫度的關系： 溫度 0 10 20 30 40 反應倍數 1 2 5 15 40 由上可知，溫度每增加10，

29、反應速率RF要提高23倍。但需要指出的是，升高溫度同樣可以增加染料水解反應的速率，且對其影響更為顯著。 b)反應速率RF與pH值的關系從表105可見，按照纖維離子化濃度來計算，每增加1個pH值，反應速率增加l0倍。 c)反應速率與染料活性基團的關系。染料活性基團的反應速率一般不易直接求得，往往需要通過染料的水解速率求得其相關值。水解速率數值大，也就是說反應速率快，數值小，反應速率慢。一般反應速率快，固色溫度低，反應速率慢，固色溫度要高，這在實用上是很有意義的，這方面的關系見表10-7,蛋白質纖維的染色機理,親核取代反應的染料 有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可以與羊毛形成共價鍵結合。國外發展較多的

30、為二氟一氯嘧啶型活性染料(如Drimalan F，Verofix)，它與羊毛的親核取代反應如下,親核加成反應的染料 乙烯砜類活性染料亦可與羊毛形成共價鍵結合，它與羊毛的結合是一種親核加成反應。 例如赫斯特公司的Hostalan染料是乙烯砜和N一甲基牛磺酸鈉的加成物，當溫度升到80以上，與pH值為56時，逐漸形成活潑的乙烯砜基而與羊毛纖維起加成反應,存在著親核加成與親核取代兩種反應的染料 Lanasol染料，它含有溴丙烯酰胺的活性基團，反應機理如下,可見Lanasol染料實質上也是一個含雙活性官能團的染料，反應速率高，水解速率低，所以具有優良的固色率，在羊毛上為90以上，在絲綢上為85左右。 染

31、料與蛋白質纖維的結合，不管是加成反應還是取代反應，所形成的酰胺鍵或亞胺鍵都是比較穩定的，所以羊毛或絲綢的染色成品不存在斷鍵問題，染色牢度都很高。近年采用毛用活性染料已成為毛紡織染整工作者提高色牢度的主要手段,第五節 活性染料和纖維間共價鍵的穩定性,活性染料和纖維間形成的鍵有的是酯鍵，有的是醚鍵，在一定條件下都可被水解，發生斷鍵反應。水解染料對纖維的親和力較小，易于洗去，因而造成染色紡織品的褪色。 討論活性染料與纖維素纖維間的共價鍵的穩定性，可以均三嗪和乙烯砜類活性染料為例加以闡述,二氯均三嗪類活性染料和纖維素的反應，隨反應條件不同，可生成以下三種結構的產物，如下所示,從實際應用來看，常見的是酸

32、性水解的問題。因為染色紡織物在空氣中會經常接觸到酸性氣體和水分，從而引起染料和纖維素間的斷鍵，降低染色牢度。 如前所述，上述均三嗪染料的水解反應，和成鍵反應一樣，是親核取代反應。均三嗪環和纖維素連接的碳原子上電子云密度越低，越容易斷鍵。這和活性染料的反應活潑性是矛盾的。解決這個矛盾的一個方法是采用吸電子性強的離去基接在二氮雜環上（例如在嘧啶環上接F、SO2CH3等取代基團）。染料和纖維結合，這種離去基脫去以后，碳原子上的電子云密度便有所增加，從而獲得比較良好的CO（DF）鍵穩定性。另一方法是選用反應性低的均三嗪類活性染料，染色時加入叔胺催化劑和染料結合，以提高染料的反應性能。和纖維反應后，催化

33、劑脫去，便可獲得較為穩定的染料和纖維間的共價鍵,乙烯砜類染料和纖維素反應生成醚鍵結合。這種醚鍵的酸水解比纖維素的酸水解穩定。但在堿性介質中卻可以發生和成鍵相反的過程，使纖維素和染料間共價鍵斷裂。 常見各類活性染料在酸、堿介質中的鍵穩定性比較如下,由表可見，乙烯砜型耐酸穩定性好，而均三嗪型耐堿穩定性好。 活性染料和蛋白質纖維的共價鍵的斷鍵問題比纖維素的復雜，因蛋白質和染料反應的基團種類比較多。和氨基反應形成的鍵穩定性較高，而與羥基反應形成的鍵穩定性就較低。總的來說，活性染料染蛋白質纖維斷鍵率不是很高，最高也只有在10左右，大多數都在23%。從活性基來看，以二氟一氯嘧啶類的穩定性最高，乙烯砜類的其次，一氯均三嗪類的也較好，二氯均三嗪類和三氯嘧啶類的較差些。它們的耐酸斷鍵穩定性也較好，在pH低到2時水解24小時，斷鍵百分率也只有2左右，和在中性介質中水解結果接近,活性染料的性能改進與發展,近年來活性染料的發展，主要是選擇新型活性基團以提高固色率；改進老品種，提高應用性能；開發適合于紡織物，一浴一步法染色的新品種；開發新型母體結構，開發活性染料新劑型及液狀活性染料等方面進行的。 發展新型活性基團 八十年代前后，國外生產的商品活性染料的活性基團如表。這些活性基團都是為特殊用途而設計的，其中有在酸性介質中固色的，有高反應性，高固色率或混紡織物同浴一步染色用活性基團,一浴一步法混